Produzione di idrogeno e ossigeno attraverso l'elettrolisi

Il processo attraverso il quale l`acqua (H2O) viene scomposto in diversi tipi di atomi o elementi (idrogeno e ossigeno) utilizzando l`elettricità è chiamato elettrolisi. Questo esperimento ha implicazioni significative per le applicazioni di questi due gas, poiché l`idrogeno è una delle fonti di energia più pulite a cui abbiamo accesso. Può sembrare complicato, ma è più facile di quanto pensi se hai le giuste risorse, conoscenze e abilità.

Passi

Parte 1 di 2: Impostazione dell`esperimento

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1. Riempi un bicchiere da 350 ml con acqua tiepida. Non devi riempire il bicchiere fino all`orlo, quindi lascia un po` di spazio. Quando l`acqua è calda, condurrà meglio l`elettricità. Tuttavia, questo esperimento funziona bene anche con l`acqua fredda.
  • Puoi usare l`acqua del rubinetto o quella in bottiglia. Non importa cosa scegli.
  • L`acqua più calda ha un livello più basso viscosità e consente agli ioni che conducono l`elettricità di muoversi più liberamente.
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2. Sciogliere 1 cucchiaio (20 grammi) di sale da cucina nell`acqua. Devi solo versare il sale nell`acqua e mescolare un po` l`acqua per assicurarti che il sale si sciolga. Ora hai una soluzione salina.
  • Il cloruro di sodio (o sale da cucina) è un elettrolita che aiuta a migliorare la conduttività dell`acqua. L`acqua di per sé non è un conduttore particolarmente buono.
  • Migliorando la conduttività dell`acqua, l`elettricità della batteria scorre più facilmente attraverso di essa, in modo che l`acqua sia meglio divisa in idrogeno e ossigeno.
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    3. Affila 2 matite HB su entrambe le estremità in modo da poter vedere la grafite. Assicurati di rimuovere la gomma all`estremità della matita. Avrai bisogno di affilare le matite abbastanza in modo che la grafite sia completamente esposta a entrambe le estremità.
  • I cavi di grafite nelle matite fungono da elettrodi e condurranno l`elettricità proveniente dalla batteria.
  • La grafite è molto adatta perché non si dissolverà o non sarà danneggiata dall`acqua durante l`esperimento.
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    4. Ritaglia un pezzo quadrato di cartone abbastanza grande da coprire il vetro. Usa del cartone abbastanza spesso e che rimanga fermo quando lo fai dei buchi. Ad esempio, ritaglia un quadrato da una scatola di scarpe o da un`altra scatola di cartone spesso.
  • Il pezzo di cartone permette di lasciare le mine di grafite delle matite nell`acqua senza toccare il lato del bicchiere.
  • Il cartone non ha nessuna delle proprietà del metallo, quindi può giacere sul vetro senza influenzare il risultato dell`esperimento.
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    5. Fai 2 fori nel pezzo di cartone con le 2 matite. Usa le matite stesse per questo, perché devono rimanere saldamente nei fori in modo che non si spostino o affondino. Se la grafite colpisce il lato o il fondo del vetro, l`esperimento verrà interrotto.

    Parte 2 di 2: Esecuzione dell`esperimento

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    1. Collega le estremità dei morsetti a coccodrillo ai terminali della batteria. La batteria è da dove proviene l`energia elettrica e le clip a coccodrillo assicurano che l`energia venga trasportata in acqua. Attacca una clip a coccodrillo al terminale positivo e una clip a coccodrillo al terminale negativo.
    • Utilizzare una batteria da 6 volt per questo. Se non riesci a trovarlo, usa una batteria da 9 volt.
    • Puoi acquistare questo tipo di batteria in quasi tutti i supermercati e grandi magazzini.
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    2. Attacca le altre estremità delle clip a coccodrillo alle matite. Assicurati che la parte metallica della clip a coccodrillo tocchi la grafite della matita. Potrebbe essere necessario tagliare un po` di legno dalle matite per assicurarti che le clip a coccodrillo entrino in pieno contatto con la grafite.
  • In questo modo, il collegamento alla batteria è completo e la corrente elettrica dalla batteria può essere rilasciata nell`acqua.
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    3. Posiziona il pezzo di cartone sopra il vetro in modo che le matite siano immerse nell`acqua. A causa del modo in cui hai appena tagliato il cartone, ora dovrebbe rimanere ben sopra il vetro. Cerca di farlo con attenzione in modo che le matite che si attaccano al cartone non si spostino o scivolino.
  • Affinché questo esperimento funzioni, la grafite delle matite non deve toccare il lato del vetro. Quindi controllalo di nuovo e sposta le matite se necessario.
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    4. Guarda come l`acqua si decompone in idrogeno e ossigeno. Le bolle dovrebbero ora salire dai punti sommersi di grafite. Ciò significa che l`idrogeno gassoso e l`ossigeno gassoso sono divisi. Il gas idrogeno sale dalla matita collegata al terminale negativo e il gas ossigeno sale dalla matita collegata al terminale positivo.
  • Quando colleghi le clip a coccodrillo alla batteria e alla grafite, l`elettricità inizia a muoversi immediatamente.
  • Più bolle salgono dall`idrogeno gassoso perché ogni molecola d`acqua contiene il doppio dell`idrogeno dell`ossigeno.
  • Consigli

    • Se non riesci a trovare matite con una mina di grafite, puoi anche usare fili di lunghezza ridotta. Avvolgi un`estremità attorno alla batteria e metti l`altra estremità nell`acqua. Questo ha lo stesso effetto dell`uso delle matite.
    • Utilizzare una batteria con un voltaggio diverso. Ciò influisce sulla quantità di corrente elettrica che passa attraverso l`acqua, che a sua volta influisce sulla velocità con cui le molecole d`acqua vengono scisse.

    Avvertenze

    • Se usi un elettrolita come sale per migliorare la conduttività, tieni presente che una piccola quantità di cloro viene prodotta come sottoprodotto. Questo non è abbastanza per essere pericoloso, ma puoi sentire un leggero odore di cloro.
    • Esegui questo esperimento sotto la supervisione di un adulto poiché lavorerai con elettricità e gas che, per quanto improbabili possano essere, potrebbero essere dannosi per te.

    Necessità

    • 2 matite HB
    • 1 batteria da 6 o 9 volt
    • Bicchiere con una capacità di 350 ml
    • 2 clip a coccodrillo
    • Temperamatita
    • sale da tavola

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